ISI POMPALARININ ÇALIŞMA PRENSİBİ

 Isı pompası enerjiyi bir kaynaktan diğer kaynağa aktaran cihazlardır. Enerji alınan kaynak hava , su yada topraktır.

Isı pompası enerji aldığı kaynağı ısıtma konumunda çalışırken soğutur , serinletme yaparken ise ısıtır. Yapılan işlem gazın faz değişimi ile enerji alma ve bu enerjiyi taşımadır. Bu taşıma ve faz değişimi sırasında bir miktar enerji harcanır.

 Isı pompaları kaynaktan ısıtılan yada soğutulan ortama enerji taşımaları esnasında bir miktar elektrik enerjisi harcarlar , harcanan elektrik 1kw alınan toplam ısı enerjisi 4.5 Kw ise bu cihazın COP değeri 4.5 olmaktadır.

 Bütün isi pompalari ayni prensiple çalisirlar. Elde edilen isi, sogutma isleminin bir sonucudur .Evinizdeki buzdolabini bir düsünün. Buzdolabi içindeki yiyecekleri ve dolabin içindeki havanin isisini alan akiskan, buzdolabinin içini soguturken odaya isi vermektedir. Buzdolabinin arkasindaki borularin her zaman sicak olmasinin sebebi budur. Buzdolabinin yapisindaki kompresör dolabin içinden aldigi enerjiyi 3-4 kat arttirarak, isi olarak arka tarafa iletir. Bu buzdolabinin çalismasiyla ilgili gerçektir. Asil amaç sogutma oldugu halde, sogutma isleminin sonucu olarak isi açiga çikar. Yani her zaman bir ortami sogutuyorsaniz, baska bir ortami isitiyorsunuzdur.
  Bilindigi gibi enerji vardan yok, yoktan var olmaz, sadece ya biçim degistirir ya da bir yerden bir yere tasinir. Isi pompasi da adini, isi enerjisini bir ortamdan diger bir ortama “pompalama” veya “tasima” kabiliyetinden alir.   Eger amaç sogutmak yerine isitmak olursa buzdolabiniz bir isi pompasidir.(Hava-hava isi pompasi.) Bu örnekte kaynak: buzdolabinin içindeki hava; isinin iletildigi ortam: buzdolabinin arkasindaki havadir.
  Sonuç olarak isi pompali sistemlerde ihtiyaciniz olan isi enerjisinin ¾ ünü dogada depolanmis günes enerjisinden yani doğal termal enerjiden (toprak, su, hava), ¼ ünü ise elektrik enerjisinden karsilarsiniz.
Toprak, su ve hava ücretsiz, yenilenebilir ve tükenmez enerji kaynaklaridir.
  Çikarilacak sonuç sudur: Isi pompalari evinizi çok düsük maliyetlerle isitir. Var olan en ekonomik isinma sistemlerine karsi bile en az %40-% 50 daha tasarrufludur.
  Ayrica isi pompalari çogunlukla kisin isinmak amaciyla kullanilabildikleri gibi yazin ise ayni ortami serinletmek amaciyla da kullanilabilirler. Bu açidan diger bütün sistemlerden daha üstündür çünkü baska hiçbir sistem isitma ve serinletme ihtiyacini birlikte karsilayamaz.
Su- su ve hava-su isi pompalari, isitma ve serinletme hizmetini ayni anda sunabilirler. Diger isi pompalarinda da serinletme için düsük bir ek maliyet yeterlidir.

Isı Pompasının Çalışma Prensibi

  Isı pompasında hava , toprak ( yatay yada dikey) ve su ana kaynak olarak kullanılır. Bölgeye ve amaca göre kaynak seçimi yapılır. Önemli olan kaynağın olabildiğince stabil olmasıdır. En stabil kaynak topraktır.Fakat ilk yatırım değeri yüksek olmaktadır. 1 mt derinlikte Ocak ayında Ankara 12 C , İstanbul 8 C , İzmir ise yaklaşık 14 C olmaktadır. Hava sıcaklıkları ise devamlı değişkendir.Gündüz , gece hatta gün içinde bile çok değişkenlik gösterir. Fakat son yıllarda kompresör teknolojisi ve gazların geliştirilmesi ile ılıman bölgelerde toprak kaynaklı ısı pompaları ile hava kaynaklı ısı pompalarının COP değerleri bibirine çok yaklaşmışlardır.

Isı pompası kapalı devrelerinde soğutucu akışkanlar dediğimiz Freon gazları kullanılır. Buharlaştırıcı içinden geçen soğutucu akışkan, etrafındaki ortamdan gerekli ısıyı çekerek buharlaşır ve buharlaşan bu soğutucu akışkan, kompresör vasıtasıyla yoğuşturucuya basılır.Yoğuşturucu da, kızgın buhar halindeki soğutucu akışkan etrafındaki ortama ısı vermek suretiyle, yoğunlaşarak doymuş sıvı haline gelir.Yoğuşturucudan çıkan soğutucu akışkan kısılma vanasından geçerek basınç ve sıcaklığı buharlaştırıcı basınç ve sıcaklığına düşürülürek ısı pompası çevrimi tamamlanır.Isı pompaları elektrikle ısıtmaya nazaran 3 ilâ 6 misli avantajlıdır

  Bu ana elemanlar yardimi ile isi pompasinin çalisma prensibi asagida verildigi gibi özetlenebilir:
  Isi kaynağinda isi alinmasi:
Buharlastiricida (kaynakla temas halinde bulunan sistem) bulunan sogutucu akiskanin sicakligi ve basinci düsüktür. Isi kaynagindan alinan isi enerjisi ile olusan sicaklik farki, sogutucu akiskanin sicakliginin arttirilmasini saglar. Sogutucu akiskan kaynar ve buharlasir.
  Kompresörde sicaklik artirilmasi:
Kompresör buhar fazindaki akiskani sıkıstırarak sicakligini ve basincini arttirir.
  Isitma sistemine isi aktarilmasi:
Buhar fazindaki sogutucu akiskan kondensere ulasir. Kondenserdeki isitma suyunun (kalorifer tesisati ve sicak su boyleri) sicakligi buhar fazindaki akiskanin yogusma sicakligindan daha düsük oldugu için, akiskan isisini isitma suyuna aktararak tekrar sivi faza geçer.
  Genlesme valfinde kisilma
Sogutucu akiskanin kompresörde kazandigi yüksek basinç, genlesme valfinden geçerek düser. Böylece buharlastiriciya tekrar düsük sicaklik ve basinçta girmis olur.Kapali çevrim tamamlanir.

 Isı pompası cihazları elektriği direkt ısıtma yada soğutma için kullanmazlar . Kullandıkları elektrik çevrim için gerekli olan enerjidir.Isı pompalarında harcanan elektrik hava kaynaklılarda dış ünite fanında  ve kompresörde kullanılır.Kullanılan enerji markadan markaya değişiklik gösterir ve biz buna COP diyoruz.

Isı pompalarının COP değeri ne kadar yüksek ise harcadıkları elektrik o oranda düşecektir.

 ISI POMPASI CİHAZLARININ EN AZ ENERJİ HARCADIĞI BESLEME ÇIKIŞ SICAKLIĞI 35 C.DİR. Bu nedenle bina içlerinde kullanılan ısıtma sistemleri 35 C.ye göre yapılmalıdır. Bunuda sağlayabilen tek ısıtma sistemi vardır , buda yerden ısıtmadır.

 Standart ısı pompaları 55-60 C .ye kadar besleme yapabilirler fakat bu durumda harcadıkları elektrik enerjisi artacaktır.

 Yeni inşaat halindeki binalarda yada tadilatdaki binalarda yerden ısıtma yapılarak bu büyük tasarruftan yararlanılabilir.

 Eğer serinletmede ihtiyaç ise fan coil ile serinletme çözülmelidir.